Контрольная работа по "Растениеводству". 6

1. Классификация полевых культур

Полевые культуры различаются  по ботаническим, биологическим и  хозяйственным признакам, по виду продукции, по особенностям возделывания, способам уборки и другим признакам.

По основному признаку классификации полевых культур – производственному принципу (назначению) – все полевые культуры делятся на 4 группы, каждая из них – еще на подгруппы.

1. Зерновые – возделываются для получения зерен (семян).

А. Злаковые

1.1 Типичные  хлеба  (пшеница, рожь, тритикале, ячмень, овес)

1.2. Просовидные хлеба (кукуруза, просо, сорго, рис, чумиза)

Б. Незлаковые

1.3. Зерновые  бобовые (горох, бобы, чечевица, чина, фасоль, нут,                                  лобия, люпин)

1.4. Прочие  зерновые (гречиха и др.незлаковые)

2. Технические – служат источником сырья для промышленности.

2.1. Масличные

а). жирномасличные (подсолнечник, сафлор, горчица, рапс, лён, сурепица и др. капустные)

б). эфирномасличные (кориандр, анис, анизет, тмин, фенхель, мята, шалфей мускатный, лаванда и др.)

2.2. Прядильные (волокнистые)

          а). волокно на семени (хлопчатник)

б). волокно  в стеблях – лубяные (лён, конопля, кенаф, канатник, джут, рами и др.)

в). волокно в листьях (юкка, сизаль, лён новозеландский и др.)

2.3. Сахароносные

а). корнеплоды (сахарная свекла, цикорий)

б). другие (сахарный тростник)

2.4. Крахмалоносы – клубнеплоды (картофель, топинамбур)

2.5. Лекарственные (мак, валериана, дигиталис, белладонна, табак, махорка, ромашка далматская, анабазис, хмель)

2.6. Каучуконосные (тау-сагыз, как-сагыз, крым-сагыз)

3. Кормовые – являются  источником корма для сельскохозяйственных животных.

3.1. Корнеплоды (свекла, морковь, репа, брюква, кормовая капуста)

3.2. Однолетние  злаковые травы  (суданская трава, могар, райграс)

3.3. Однолетние бобовые травы (вика, сераделла, клевер)

3.4. Многолетние  злаковые травы (тимофеевка, житняк, кострец, пырей, ежа, райграс)

3.5. Многолетние  бобовые травы (люцерна, эспарцет, клевер, лядвенец)

4. Бахчевые – продовольственного, кормового и технического назначения.

4.1. Пищевые (арбуз столовый, дыня, кабачки, тыква столовая)

4.2. Кормовые (арбуз кормовой, тыква, кабачки)

4.3. Технические (люффа)

Классификация по характеру  использования главного продукта –  выделяют 6 групп:

I    – зерновые, 

II   – корнеплоды, клубнеплоды, бахчевые

III – кормовые культуры

IV  – масличные и эфиромасличные

V   – прядильные

VI – табак и махорка

В культурном разведении растений большое значение имеют сорта. Сорт - это целенаправленно созданная популяция растений, хозяйственная единица наследственности, обладающая требуемым набором свойств и качеств, ботанических и хозяйственных признаков (высокая продуктивность и потребительские качества, устойчивость к болезням, технологичность). Система выведения и поддержания сортов - селекция (переводится как отбор) образует особый раздел растениеводства. Каждый сорт проходит основательные конкурсные испытания вначале в научно-исследовательских учреждениях, а потом в специально созданной сети сортоиспытательных участков, которая охватывает все природно-климатические зоны страны и всех областей. В Пермской области имеется 8 сортоиспытательных участков в 4-х природно-климатических зонах: Чердынский, Кудымкарский (1-я зона, Северное Предуралье); Ильинский, Верещагинский, Оханский (2-я зона, Центральное Предуралье);Березовский (3-я зона, Юго-Восточное Предуралье); Куединский, Чернушинский (4-я зона, Южное Предуралье). Сорта, успешно прошедшие конкурсные испытания, включаются в список районированных сортов, которые рекомендуются к выращиванию. Смысл этого поясняется, например, тем, что посевы и посадки нерайонированных сортов в Западных странах не страхуются или страхуются по менее льготным условиям. В России в этом отношении переходное время. Раньше контроль был административными мерами. Рыночные формы контроля пока не освоены. Замена районированных сортов, проигравших конкурсный отбор, новыми сортами, этот отбор выигравшими, называется сортосмена. Сортовые посевы требуют постоянных усилий по поддержанию сортовых качеств, ведется учет поколений, ключевое понятие в этом - элита. Элита - это лучшие семена (экземпляры при вегетативном размножении) данного сорта, полученные методами селекции по специальной технологии. Суть ее в многократном отборе по сортовым параметрам (сортовой чистоте) и выбраковке несоответствующих экземпляров - этим достигается необходимый уровень сортовой чистоты. Элитные семена должны соответствовать параметрам ГОСТа на элиту, на них выдается специальный документ. Стоят такие семена значительно дороже, в 2 раза и более. Урожай элиты называется 1-я репродукция, а ее урожай - 2-я репродукция и т.д., до 7(8), более высокие репродукции называются массовыми. В сортовых посевах ведется сортовой контроль в поле - полевая апробация, оформляются специальные документы, без которых сортность утрачивается. Полная система апробации предусматривает еще предуборочное обследование, лабораторный контроль и сортовой учет (регистрация посевов и урожаев).

Влияние условий  среды и других факторов на развитие и урожай растений

Главное значение придается  формированию урожая растений (его количеству и качеству). В основе его лежат основные физиологические процессы: водный режим, минеральное питание (корневое питание), фотосинтез (воздушное питание), условия среды (свет, тепло, влага, углекислый газ, кислород, механический и химический состав почвы) влияют на основные физиологические процессы растений, и через них – на рост, развитие и урожай.

Основной задачей технологии выращивания является повышение эффективности фотосинтеза, т.е. увеличение количества синтезируемого органического вещества (урожая биомассы), т.е. повышение коэффициента использования света (с 0,5% до 3%). Этого можно достичь при правильной агротехнике, оптимизации обеспечения растений светом (физиологически активной радиации ФАР). Естественные причины снижения этого показателя:

• недостаточная площадь листовой поверхности в начале вегетационного периода;
• постепенное увеличение затрат на дыхание;
• наличие листьев, фотосинтетически неактивных из-за их физиологического возраста;
• наличие листьев, не адаптированных к низкому уровню ФАР внутри посевов.

Фотосинтез усиливается  при хорошем обеспечении водой  и питательными веществами из почвы, т.е. есть прямая связь между корневым и воздушным питанием растений.

Значение географического фактора.

Например, для пшеницы  очень важно содержание белка в зерне – обеспечивает хорошие мукомольные и хлебопекарные качества зерна. Повышенное содержание белка получается в таких условиях: плодородные почвы, обилие света, тепла, пониженное количество осадков. Снижается содержание белка  в прохладном и влажном климате – зерно становится мучнистым (теряет стекловидность). При продвижении с северо-запада на юго-восток содержание белка в зерне увеличивается (вместе с нарастанием засушливости климата, количества тепла, света, содержания азота в почве). При сильном напряжении факторов ( влага, почва) содержание белка опять снижается. Так, содержание белка в зерне составляет:

• в лесной зоне (подзолистые почвы) 11,5%
• в лесостепной зоне  (выщелоченные черноземы) 12,5%
• в степной зоне  (типичные черноземы) 16,7%
• в полупустынной зоне  (сероземы) 14,4%.

Из этого примера  видно, что географический фактор оказывает  значительное влияние на накопление белка в зерне (различия в 8%). 

Значение  сорта в получении высоких урожаев.

Задачей растениеводства  является не только высокие урожаи, но и получение качественной продукции, например получение зерна с высоким содержанием белка.  

Один и тот же сорт в разных районах может давать различное качество зерна. Например, содержание белка в одном сорте  гороха может колебаться от 22,5% до 27,9%, чечевицы – от 26,2% до 30,8%.

 Поэтому расширяется  применение сортов интенсивного  типа – сильной мягкой пшеницы,  твердой пшеницы.

В целом по качеству зерна  пшеницу делят на две категории  –  мягкую и твердую, а каждая из них делится на классы.

1. Мягкая пшеница:

I класс (сильная) –  содержит 32% и более клейковины  первой группы

II класс (сильная) –  не менее 28% клейковины первой  группы

III класс (сильная, ценная) – не менее 23% клейковины второй  группы

IV класс (слабая) –  смесь подтипов зерна с низким качеством.

2. Твердая пшеница: I класс, II класс, III класс, и неклассная.

Из зерна сильной  пшеницы (мягкая I класса, II класса) получают хлеб высокого качества – и в  чистом виде, и в примеси к слабой пшенице IV класса.  Сильная и ценная пшеница (мягкая III класса) дает хлеб хорошего качества, но не может улучшать IV класс зерна. Слабая пшеница (мягкая IV класса) дает муку невысокого качества (малый объем и низкая пористость хлеба).

Важное значение имеет обеспечение влагой.

Потребность в воде у  растений неодинакова в разные фазы развития растений. Те фазы, которые наиболее чувствительны к недостатку влаги, называют критическими. Так, например, критическими являются фазы:

• выход в трубку - колошение (озимая и яровая пшеница, ячмень, овес)
• колошение – налив зерна (сорго, просо)
• цветение – молочное состояние зерна (кукуруза)
• цветение (зерновые бобовые, гречиха)
• образование корзинки – цветение (подсолнечник)
• цветение – заложение коробочки (хлопчатник)
• цветение – клубнеобразование (картофель).

          Оптимальная влажность почвы в корнеобитаемом слое для большинства растений 60-80%. Основной задачей современной агротехники является влагосберегающие технологии.

Второй важный фактор - содержание микроэлементов в почве.

Для поддержания эффективного плодородия почвы необходимо вносить (возвращать) в нее питательные вещества для растений в тех количествах, которые потребляются растениями на создание урожая.

Применение удобрений  не только повышает количество урожая, но и его качество. Так, например, в зерне озимой пшеницы

• без удобрений содержание клейковины 27,9%
• с удобрениями N₁₂₀P₆₀K₆₀ клейковины 36,9%.

                 Например, сахаристость корнеплодов  свеклы:

• при избытке азота снижается на 0,5-0,7%
• при добавлении фосфора и калия повышается на 0,2-0,5%.

        Важной проблемой в корневом питании растений являются труднорастворимые и недоступные для растений формы минеральных элементов. Перевод их в доступную форму осуществляется и самими растениями (корневые системы выделяют ферменты, которые превращают в доступную форму), а также почвенными микроорганизмами (в чем проявляется биологическая активность почвы). Растительные органические остатки, попадая в почву, повышают ее биологическую активность, создают благоприятные условия для почвенных микроорганизмов. Все это учитывается в современных интенсивных технологиях возделывания сельхозкультур.

Таким образом, направленно изменяя условия выращивания растений, можно значительно влиять на урожайность и качество продукции. Для этого необходимо знать потребности растений. Каждый вид или сорт имеет разные требования к условиям среды. Экспериментально были установлены законы минимума, оптимума и максимума действия факторов среды. Развитие растения ограничивается тем фактором, который оказывается в минимуме, даже при других оптимальных условиях. То же можно сказать и при избыточном (максимальном) действии какого-либо фактора. Например, при избытке воды (тепла, азотного питания…) урожайность будет падать. Эти особенности также учитываются при помощи соответствующих агроприемов.

В то же время, в процессе выращивания на растение действуют  одновременно многие факторы (+приемы агротехники), и определенные их сочетания  позволяют получить высокие урожаи. Это выражает закон совокупного действия факторов: при совместном действии нескольких факторов (приемов агротехники) прибавка урожая получается значительно больше, чем сумма прибавок по каждому фактору отдельно.

       Закон физиологической равнозначимости  и незаменимости факторов. Ни один из факторов не может быть заменен другим. Для определенных культур необходимы определенные величины тех или иных факторов на каждом этапе развития. Например:

• для озимой пшеницы  на ранних этапах развития необходимы пониженные температуры (2-5ºС), а весной – выше 15ºС.;
• для сахарной свеклы в мае-июне нужно немного NPK (26%, 17%, 15% от всего потребления за вегетацию), а в июле-августе – значительно больше (48%, 41%, 46% ).

       Недостаток или отсутствие какого-то фактора на определенном этапе развития нельзя компенсировать оптимальным или избыточным действием этого фактора на другом этапе развития. Например: если растения перенесли фосфорное голодание в начале развития, то они не дают высоких урожаев даже при хорошей обеспеченности фосфором на следующих этапах развития.

Отсюда понятна вся  важность разработки эффективных агротехнических приемов с учетом меняющихся потребностей каждой культуры на разных этапах жизни, устранения действия отрицательных факторов (сорные растения, болезни, вредители, засуха).

Интенсивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур

Интенсивная технология в сельском хозяйстве – современная  технология производства, обеспечивающая увеличение выпуска продукции за счет повышения урожайности, более  полной реализации биологического потенциала культур, более полного использования потенциального плодородия почвы.

Понятие технология в растениеводстве означает совокупность приемов при возделывании культур, начиная с обработки почвы и подготовки семян до уборки и обработки полученной продукции. Технология в отличие от агротехники включает материально-технические средства и экономические показатели, отраженные в технологических картах.

Биологическая сущность интенсивной технологии заключается в повышении использования растениями физиологически активной солнечной энергии (ФАР). В настоящее время используется около 1% ФАР.

По степени использования  ФАР посевы зерновых делятся на группы:

• удовлетворительные – 0,5-1,5% (урожай зерна 30 ц/га)
• хорошие – 1,5-4,5%  (урожай 45 ц/га)
• рекордные – 3,5-5% (урожай 75 ц/га)
• теоретически возможные – 6-8% (100-120 ц/га)

По современным представлениям, высокими считаются урожаи, которые  аккумулируют не менее 2-3% ФАР. При этом,

Факторы интенсивной  технологии (на примере озимой пшеницы).

1. Выбор сорта с  учетом его пригодности для  возделывания в данном районе:   районированный или перспективный, высокоурожайный интенсивного типа,                              отзывчивый на высокий агрофон, устойчивый к полеганию, вредителям, болезням                              сильная или ценная пшеница.

2. Высокие требования к посевному материалу: семена 1-го класса посевного стандарта, лаб. всхожесть не менее 95%, сила роста не менее 80%, семена крупные (масса1000 семян 40г и более).

3. Правильное определение  нормы высева в каждом конкретном  случае, с расчетом на оптимальную предуборочную густоту стеблей и продуктивности каждого растения.

4. Размещение посевов  по лучшим предшественникам в  севообороте.

5. «Программирование»  урожая – научно обоснованный  уровень урожая, с учетом природных  условий, лимитирующих факторов, плодородия почвы, потенциальных возможностей сорта.

6. Высокие требования  к качеству обработки почвы:  хорошее измельчение почвы, выровненность  поверхности, сохранение влаги  в почве.

7. Биологическое обоснование  сроков посева с учетом особенностей роста и природно-климатических условий: слишком ранние или поздние для данного района и сорта посевы дают низкопродуктивные растения.

8. Управление развитием  растений – внесение нужных  количеств удобрений. В целом схема внесения удобрений такая:  фосфорные и калийные удобрения вносят под основную обработку почвы; микроудобрения – при подготовке семян; азотные – дробно в определенные этапы органогенеза по результатам почвенной и растительной диагностики. А именно, внесение азота необходимо в фазе кущения, фазе выхода в трубку и стеблевания, в фазе колошения. Эти подкормки определяют в основном величину урожая. Для повышения качества зерна до уровня сильного, требуется еще одна подкормка азотом в фазах формирования и налива зерна.

9. Биологический контроль  роста и развития растений по фазам роста и этапам органогенеза, что позволяет определить необходимость применения тех или иных агроприемов. Показатели: полевая всхожесть, густота стояния растений, число продуктивных стеблей, число колосков в колосе, число развитых цветков в колосках,                       число завязавшихся зерен, возможная средняя масса 1000 зерен.

10. Интегрированная система  защиты растений от болезней, вредителей и сорняков, применение  регуляторов роста в борьбе  с полеганием. Необходимость этих мер определяют по результатам текущих обследований и оценки фитосанитарного состояния посевов.

11. Биологическое обоснование  сроков начала и способов уборки  урожая (раздельное и прямое комбайнирование).

12. Контроль качества  выращиваемого зерна.

13. Экологические приемы  в интенсивной технологии:

• в борьбе с сорняками основная роль отводится агротехническим приемам обработки почвы, второстепенная – гербицидам.
• локальное внесение гербицидов
• правильное применение органических удобрений уменьшает потребность в минеральных азотных удобрениях
• использование биологического азота (агробиотехнология) – продукта деятельности азотфиксирующих бактерий в почве.
• биологические методы защиты растений.

Перед началом посевной проводится большая подготовительная работа. Отбирают образцы почвы и сдают их на анализ в областную государственную сертифицированную лабораторию.

Составляют  паспорт поля, где указывают агрохимические показатели почвы: содержание азота, фосфора, калия, содержание микроэлементов, реакция почвенного раствора (рН), содержание гумусу, засоленность, если нужно и фитосанитарное состояние поля: виды сорняков, степень засорения поля сорняками, наличие болезней, степень заражения, наличие вредителей, их численность.

Составляют план комплексного применения средств химизации, где указывают их наименование, дозы внесения, сроки и способы внесения – на органические, минеральные, микроудобрения.

Планирование  урожая.

Свет и тепло не поддаются регулированию. В основных районах возделывания озимой пшеницы  света и тепла достаточно для создания высокого урожая.

  Вода, минеральное питание, агротехнические условия определяются производственной деятельностью человека, и поддаются регулированию.

Расчет доз  удобрений. При разработке системы удобрения с учетом эффективного плодородия почв и потребности растений, необходимо иметь следующие данные:

• обеспеченность почв азотом, фосфором, калием и микроэлементами;
• коэффициенты использования азота, фосфора, калия из почвы и удобрений.
• вынос элементов минерального питания общим урожаем биомассы;

Первый показатель (обеспеченность почвы доступными минеральными элементами) получают из результатов анализа  проб почвы, которые отражаются в  агрохимических картограммах.

Агрохимические  картограммы имеются в каждом хозяйстве. На них показано содержание (в пахотном слое) подвижных форм фосфора, калия и легкогидролизуемого азота.

Второй показатель (коэффициенты использования) можно найти в  справочных материалах, например:

зерновыми культурами используется

• из почвы                   30-35% азота, 8-10% фосфора, 12-15% калия;
• из орг. удобрения        30%                40%                      60%
• из минер. удобр.          60%                20%                      70%

Расчет доз минеральных  удобрений можно провести по формулам:

                                 Д = Уп · Нр · Кп

Д – доза удобрения (кг/га д.в.);

Уп – планируемая  урожайность (т/га);

Нр – нормативный  расход удобрений на получение 1 т  урожая (кг)

Кп – поправочный  коэффициент на агрохимические свойства почвы.

Коэффициенты зависят от почвенно-климатических условий  (возрастают во влажные годы и уменьшаются в засушливые годы). Зависят также от биологических особенностей  возделываемых культур. На кислых почвах под основную обработку вносят известковые материалы с таким расчетом, чтобы рН приближалась к нейтральной. На солонцах и солонцовых почвах проводят гипсование.

2. Озимые  и яровые зерновые культуры

Зерно является основным продуктом сельского хозяйства. Из зерна вырабатывают важные продукты питания: муку, крупу, хлебные и макаронные изделия. Зерно необходимо для успешного развития животноводства и птицеводства, что связано с увеличением производства мяса, молока, масла и других продуктов. Зерновые культуры служат сырьем для получения крахмала, патоки, спирта и других продуктов. Всемерное увеличение производства зерна - главная задача сельского хозяйства. Наряду с увеличением производства зерна особое внимание обращается на улучшение качества зерна, и прежде всего на расширение производства твердых и сильных пшениц, а также важнейших крупяных и фуражных культур.

Озимые  зерновые культуры.

Озимые растения сеют осенью, до наступления зимы они  прорастают, а весной продолжают свой жизненный цикл и созревают несколько  раньше, чем яровые. Озимую и яровую формы имеют пшеница, рожь, ячмень и тритикале. Все остальные злаки бывают только яровыми. Озимые сорта, как правило, дают более высокий урожай, однако их можно выращивать в районах с высоким снежным покровом и достаточно мягкими зимами.

Озимые культуры в основных районах их возделывания имеют много преимуществ по сравнению с яровыми. Они хорошо используют влагу осенних и весенних осадков и запасы питательных веществ почвы. С первых дней весны они начинают расти и развиваться, хорошо угнетают сорные растения и лучше яровых переносят засухи. Более раннее созревание озимых позволяет им уйти от губительного действия суховеев, причиняющих яровым культурам таким как, к примеру яровая пшеница в южных и юго-восточных районах большой ущерб.

Озимые хлеба  по сравнению с яровыми зерновыми  культурами имеют очень продолжительный период потребления элементов питания, начинающийся осенью и заканчивающийся на следующий год к фазе цветения. Благодаря развитой корневой системе они хорошо используют осеннюю и весеннюю влагу.

Озимая пшеница  и рожь принадлежат к наиболее ценным продовольственным зерновым культурам. Кроме хлеба, из зерна пшеницы приготовляются крупа и другие продукты. Отходы (отруби), получаемые при переработке зерна на муку и крупу, служат прекрасным кормом для скота.

Озимая рожь возделывается почти повсеместно, однако основные посевные площади сосредоточены преимущественно в нечерноземной и центральной полосе. Кроме зерна, используется и ржаная солома для приготовления строительного самана, производства бумаги и пр.

Лучшее развитие и наибольший урожай пшеницы получается при влажности почвы 60-70 процентов от полной влагоемкости. Высокие температуры летнего периода она переносит достаточно хорошо. Только при температуре больше 40° в случае суховеев и недостатка влаги в почве в период формирования зерна оно может быть недостаточно выполненным (щуплым). Действие суховеев тем сильнее, чем они более продолжительны и чем меньше в почве влаги.

При возделывании пшеницы следует учитывать, что  даже небольшая кислотность почвы  ее угнетает, а при высокой кислотности она совсем не удается. Корневая система у озимой пшеницы развита слабее, чем у других культур. На подзолах основная масса корней сосредоточивается в пахотном слое. Для посева пшеницы наиболее пригодны черноземные, темно-каштановые и перегнойно-карбонатные почвы, в нечерноземной полосе - слабо оподзоленные среднесуглинистые и темноцветные лесные суглинки. Мало пригодны для пшеницы сильно оподзоленные, супесчаные почвы и совершенно непригодны заболоченные кислые почвы.

Озимая рожь менее, чем озимая пшеница, требовательна к почве, климату и другим условиям. Она способна выдерживать более низкие температуры (от - 20 до - 30° и более) на глубине узла кущения. По наблюдениям озимая рожь может переносить морозы 35-37°, а под покровом снега (25-30 см) переносит морозы до 58-60°. Однако, несмотря на высокую холодостойкость, рожь все же может вымерзать. Холодостойкость ее зависит от степени прохождения стадии яровизации и условий осенней закалки растений. По устойчивости против выпревания и вымокания переросшая с осени озимая рожь уступает озимой пшенице. Формируя хорошо развитую корневую систему еще с осени, она легче, чем пшеница, переносит весеннюю засуху.

Рожь - типичный перекрестноопылитель. При неблагоприятных  условиях для перекрестного опыления, например при сильных дождях или при полегании в период цветения, часть цветков может быть неоплодотворенной, что и объясняет наличие пустых цветков в колосе, вызывающих так называемую через-зерницу.

Озимая рожь в сравнении с озимой пшеницей имеет хорошо развитую корневую систему, с высокой усвояющей способностью корней, что позволяет ей мириться с малоплодородными почвами; она хорошо удается на песчаных и подзолистых почвах. Озимая рожь способна переносить и небольшую кислотность почвы. Ее с успехом можно выращивать и на осушенных торфяниках. Наряду с этим рожь быстро реагирует на повышение плодородия почвы и дает наивысшие урожаи на структурных черноземных почвах. Районированные сорта озимой ржи обладают высокой холодостойкостью, засухоустойчивостью и устойчивостью к болезням.